一、 Tencel纤维
Tencel是纤维的商品名，学名叫Lyocell ，我国 俗称天丝棉，它与粘胶纤维同属再生纤维素纤维， 但粘胶纤维的制造工艺严重污染环境，而Tencel 纤 维 是 一 种 绿 色 纤 维 。
1. Tencel纤维的制备 1.1 制备工艺
Tencel纤维是以针叶树为主的木质浆粕为原料进行再生 的新纤维素纤维，用“溶剂纺丝法”进行生产，采用的是 干湿法纺丝工艺。 生产工艺过程： 把木浆粕溶解于N —甲基吗啉—N —氧化物(NMMO)溶 剂中，经除杂直接仿丝。
2.2 聚集态结构
• 纤维素有四种主要的结晶变体， 即纤维素Ⅰ、纤维素Ⅱ、 纤维素Ⅲ和纤维素Ⅳ。天然纤维素均为纤维素Ⅰ， 而经 过碱处理、溶解和纤维素皂化等加工手段处理后的纤维素 则转化为纤维素Ⅱ • 纤维素浆粕(纤维素Ⅰ) 经NMMO· H2O 溶解， 然后在水 浴中固化成形， 重新生成的纤维素结晶变体为纤维素Ⅱ， 不能生成纤维素Ⅰ。 溶解后纤维素的结晶指数和结晶度 都有不同程度的降低， 晶粒尺寸大幅度减小。 • 但纤维在成形过程中，要受到沿纤维轴向的外力拉伸作用， 拉伸诱导结晶，使晶粒得到了较为充分的生长。 注：纺丝成形后的Lyocell 纤维结晶度并不低， 结晶度和晶 粒尺寸比粘胶纤维的结晶度要大得多。推算出其结晶度为 50-63.19 % ，而普通粘胶纤维约为30-40%。这说明 Lyocell 纤维分子紧密规整，具有很高的分子间力，纤维 强度也大。
时， Lyocell 纤维的纺 丝方法属于干湿法。而普通粘胶纤维是 在凝固浴中纺丝， 属于全湿法。 • 由于Lyocell 纤维的牵伸主要是在干态 (空气或甲醇中) 条件下进行的， 所以分 子的取向度比普通粘胶高。
• Tencel纤维的密度
Tencel纤维和粘胶纤维的 横截面和纵向表面形貌
3. Lyocell 纤维原纤化的 原因
• 纤维素纤维的结构是产生原纤化的主要原因。 • （1）Lyocell 纤维采用溶剂法生产。在生产过程中，大量的结晶 化原纤维沿纤维轴向定向排列，其相邻的非晶态或无定形态的纤 维素将这些结晶部分联接起来，形成整根纤维。 • （2）Lyocell纤维的高吸湿性，与普通粘胶纤维不同。纤维素吸 湿膨胀，分子间结合力削弱。受机械外力作用，原纤沿纤维主体 剥离成为直径小于1～4μm 的巨原纤，产生原纤化现象。 • （3）Lyocell 纤维的高取向度使原纤沿纤维轴排列整齐，原纤间 的交缠络合减少，有利于原纤的剥离。 • （4）Lyocell 纤维纺丝属于溶剂纺干喷湿法工艺，使纤维极易形 成皮芯层结构。皮层结构致密且薄，为纤维的原纤化提供了条件。
1.2 工艺特征
• （1）生产原料和过程无污染，NMMO是一种氨基氧化物，对人 体、生物、环境无毒性。 • （2）溶解在完善的密闭和循环形同中进行，可回收。含NMMO 的凝固浴经过纯化，蒸发除去过量的水，剩下的经过浓缩的 NMMO 可再循环使用到工艺流程中去，回收率高达99.5%。 • （3）生产工艺简单，整个工艺流程不发生化学反应，降低了化 学试剂的使用量，除了NMMO外，只有少量的抗氧剂，工艺步 骤简单，生产时间只需几个小时。 • （4）纤维性能优良，强度尤其是湿强大大优于粘胶纤维，柔软 舒适，吸湿性，染色性和悬垂性好，兼备天然和合成纤维的优点。
二、聚乳酸纤维
• 1. 乳酸的结构与性质
（1）工艺流程短，从投人浆粕到纤维卷曲，切断整个工艺 流程约需3小时左右，而粘胶纤维或铜氨纤维的生产约需 24小时，与此相比，Tencel纤维产量可提高6倍左右。 （2）更为重要的是在Tencel生产中所使用的NMMO溶剂 对人体完全无害，并可完全回收（99.5％以上）、反复使 用 （3）生产中原料浆粕所含的纤维素分子不起化学变化， 无副产物，无废弃物排出厂外，不污染环境，属于"绿色 生产工艺"。
Tencel纤维的取向度
2.3 形态结构
• Tencel纤维横截面为圆形，表面非常光 洁，无裂纹，为全芯层结构，表皮很薄， 其截面形状为圆形；
• 而国产粘胶纤维有明显的表面缺陷，如 沟槽和裂缝(纹)，为皮芯结构，截面为 腰果形。
2.4 Tencel纤维的原纤化
• 原纤化是纤维素纤维的共同特点。 Lyocell 纤维在这方面表现特别明显。纤 维在湿热状态下，由于纤维膨胀和机械 张力作用，单个原纤会沿纤维轴向分裂， 在纤维主干上形成绒毛。
1.3 纤维规格
• Tencel纤维规格有0.11特克斯×38毫米、 0.11特克斯×51毫米、0.17特克斯×51 毫米用于棉型纱；0.24特克斯×70毫米 用于精梳毛纺纱。
2. Tencel 的结构与形态 2.1 分子结构
• Lyocell 纤维生产过程属于物理过程，纤维素浆粕结构 基本无变化，故大分子的化学结构是由β- d - 葡萄糖 剩基彼此以1 ，4 甙键联接而成。 • 这样的结构使纤维大分子具有还原性。 • 另外，由于纤维素浆粕结构基本无变化，其聚合度较 高，同一个大分子链可以同时通过几个结晶区和无定 形区，纤维大分子中的羟基能把几个结晶区和无定形 区连在一起，形成紧密的整体，从而使纤维强度提高。
4. Tencel纤维的性能
• （1）具有纤维素纤维的所有天然性能，包括吸湿性好，穿着舒 适，光泽好，极好的染色性能和可生物降解性能，可在较短的时 间内完全生物降解，不会造成环境的污染； • （2）具有较高的干强和湿强； • （3）可与其他纤维进行混纺，从而提高粘胶、棉等混纺纱线的 强度，并改善纱线条干均匀度； （4）Tencel纤维织物的缩水率很低，由它制成的服装尺寸稳定 性较好，具有洗可穿性； （5）纤维的截面呈圆形，表面光滑，其织物具有丝绸般的光泽； （6）Tencel纤维织物的后处理方法比粘胶纤维更广，可以得到 各种不同的风格和手感。但Tencel纤维也存在一定的缺点，即易 原纤化、摩擦后起毛，呈现出桃皮绒感，目前正在进一步研究改 进中。